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        煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

        2016-02-02 13:06:56
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年22期
        關(guān)鍵詞:提升機(jī)象限采煤機(jī)

        解 瑩

        (兗礦集團(tuán)鮑店煤礦機(jī)電工區(qū),山東 鄒城 273516)

        煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

        解 瑩

        (兗礦集團(tuán)鮑店煤礦機(jī)電工區(qū),山東 鄒城 273516)

        隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,全世界都面臨著嚴(yán)重的資源和能源危機(jī),現(xiàn)階段我國的形勢(shì)也不容樂觀。因此,開發(fā)新能源,提高能源效率,節(jié)約能源是解決能源危機(jī)的重要途徑。變頻節(jié)能技術(shù)是一種重要的節(jié)流方法被應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。本文重點(diǎn)探討了變頻節(jié)能技術(shù)在多種煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用,并對(duì)其未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

        煤礦機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能技術(shù);技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

        0 引言

        我國煤礦資源較為豐富,煤礦產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位,對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長發(fā)揮了巨大作用。但目前,我國煤礦開采行業(yè)形勢(shì)不容樂觀,不僅耗能嚴(yán)重,且生產(chǎn)效率也較低。變頻節(jié)能技術(shù)作為一種重要的節(jié)流方法在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的節(jié)能效率。比如,在礦井中通過應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)后,水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率較之前都有極大提高;再如,礦井中的重要?jiǎng)恿ω?fù)荷設(shè)備礦井提升機(jī)、空壓機(jī)、煤礦采掘運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備在啟動(dòng)、加減速、制動(dòng)等方面發(fā)揮了巨大的節(jié)能效果。因此,變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦的安全生產(chǎn)中具有重要的推廣價(jià)值。

        1 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

        隨著變頻節(jié)能技術(shù)安全節(jié)能的功能逐漸凸顯,因此該技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備中被廣泛推廣應(yīng)用。筆者通過對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用研究,重點(diǎn)闡述下該技術(shù)在以下主要機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用概況。

        (1)變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用。目前,采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)已從“一拖二”發(fā)展為“一拖一”取得了進(jìn)一步的發(fā)展和完善,我國能量回饋型四象限運(yùn)行的交流變頻調(diào)速采煤技術(shù)已相當(dāng)成熟,國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)的變頻器電壓為380,行走功率最大可為220Kw能夠在額定轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速以和在額定轉(zhuǎn)速以上情況下實(shí)現(xiàn)恒定功率調(diào)速及兩臺(tái)變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。使用了回饋制動(dòng)的四象限變頻器的電牽引采煤機(jī),通過在我礦實(shí)踐應(yīng)用后可以看出,四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)能夠?qū)ξ也蓞^(qū)20o~30o的大傾角工作面較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩,確保牽引速度恒定不變,且未發(fā)生機(jī)器下滑跑車現(xiàn)象。同時(shí),四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便操作,速度調(diào)節(jié)可靠等優(yōu)點(diǎn),切實(shí)有效地解決了電牽引采煤機(jī)在大傾角工作面采煤的技術(shù)難點(diǎn)。

        (2)變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用。煤礦提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中的重要機(jī)電設(shè)備,不僅能夠降低礦工的勞動(dòng)強(qiáng)度而且對(duì)礦工的安全生產(chǎn)也起到了有效的保障。以往提升機(jī)調(diào)速裝置的工作原理主要是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中通過利用金屬電阻來進(jìn)行調(diào)速操作,但是這種方式在實(shí)踐應(yīng)用過程中存在的缺點(diǎn)也較大,不僅具有較大的安全隱患,且電能的消耗也非常大。通過在提升機(jī)中引用變頻節(jié)能技術(shù)

        可以將交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)與變頻防爆提升機(jī)相結(jié)合,采用無速度傳感器矢量控制方式以輸入和輸出接口來遠(yuǎn)程控制提升機(jī)操作。同時(shí)該變頻調(diào)速提升機(jī)還具有全面保護(hù)措施,如過流、過壓、欠壓及電機(jī)缺相保護(hù)等。

        (3)變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置主要有以下六部分組成:電機(jī)、制動(dòng)器、聯(lián)軸器、減速機(jī)、耦合器、滾筒等部件組合如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜且布置寬度尺寸也相對(duì)較大,維修保養(yǎng)也較多,主要是利用液力耦合器對(duì)皮帶機(jī)實(shí)施軟啟動(dòng),長時(shí)間這樣就會(huì)使皮帶發(fā)生老化斷裂的情況。采用變頻節(jié)能技術(shù)后不僅縮小了布置空間,而且實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)。在皮帶輸送機(jī)中轉(zhuǎn)入了皮帶秤動(dòng)態(tài)稱重反饋控制系統(tǒng),這樣可以使皮帶根據(jù)物料的重量多少實(shí)現(xiàn)重載加速、輕載減速以及空載停止等變速運(yùn)輸,不僅節(jié)約了電能資源,而且有效提高了皮帶輸送機(jī)的工作效率。

        圖1 傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)布置圖

        (4)變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用。變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中應(yīng)用主要是對(duì)風(fēng)機(jī)和泵的調(diào)速控制。變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用為了適應(yīng)礦井的特殊工作環(huán)境,通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造后,有效降低了以往的最低轉(zhuǎn)速,這樣改造后的風(fēng)機(jī)不僅更加適應(yīng)工作環(huán)境,而且每年也可以為企業(yè)節(jié)約不少電費(fèi)支出。而變頻調(diào)速系統(tǒng)在礦區(qū)液用泵在礦區(qū)給水中的應(yīng)用也發(fā)揮了重要作用,對(duì)設(shè)備的機(jī)械沖擊大大降低,工藝系統(tǒng)的控制也更加靈活,極大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)變頻技術(shù)對(duì)抽水泵實(shí)施加減速、平滑啟停的控制,使得井下液位時(shí)刻趨于穩(wěn)定狀態(tài),杜絕了水泵空轉(zhuǎn)和頻繁啟停的耗能。所以變頻節(jié)能技術(shù)對(duì)設(shè)備降低損耗及煤礦的安全生產(chǎn)都起到了積極的作用。

        2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的展望

        現(xiàn)階段,變頻技術(shù)在煤礦采礦行業(yè)發(fā)揮至關(guān)重要的作用,隨著煤礦行業(yè)的廣泛應(yīng)用,可以看出未來發(fā)展空間巨大,采用變頻技術(shù)來提高煤礦行業(yè)的節(jié)能水平是發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國是一個(gè)煤礦大國,因此在今后的開采過程中所應(yīng)用到的設(shè)備種類也會(huì)持續(xù)增多,因此所應(yīng)用的與機(jī)電設(shè)備相匹配的變頻技術(shù)也會(huì)更大范圍地發(fā)揮作用。目前我國礦山開采中電子技術(shù)已被廣泛應(yīng)用,變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用必定會(huì)有一個(gè)很好的發(fā)展前景。

        3 結(jié)束語

        變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛,具有極大的市場(chǎng)發(fā)展前景。在當(dāng)下我國倡導(dǎo)節(jié)能化發(fā)展的今天,煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,就一定要著重研發(fā)和應(yīng)用與機(jī)電設(shè)備相匹配的變頻節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過在煤礦的實(shí)踐應(yīng)用證明,通過利用變頻節(jié)能技術(shù)不僅具有完善的變頻調(diào)節(jié)功能,而且還起到了節(jié)能減排的效果,有效推動(dòng)了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

        [1]王金龍.淺談煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察,2012(10).

        [2]李良仁.變頻調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2004.

        [3]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013(04).

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.045

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